基于气动性能与刚度特性的风力机翼型优化设计

结合翼型泛函集成理论与叶片截面刚度矩阵数学计算模型,提出了风力机中等厚度翼型气动性能与结构刚度特性的一体化设计方法,实现了翼型气动性能与叶片截面刚度特性的同时提高。对考虑叶片截面铺层参数变化设计的WQ-B300翼型与DU97-W-300翼型进行了气动性能与结构刚度特性对比分析,结果表明:相比于DU97-W-300翼型,WQ-B300翼型的气动性能与叶片截面刚度性能均有显著提高,其挥舞刚度和摆振刚度分别提高了6.2%和8.4%,验证了该设计方法的可行性,给风力机中等厚度及大厚度翼型设计提供了一种思路。     

超精密气体静压系统节流器法向随机微振动研究

以无气腔平面节流器为研究对象,对节流器流固耦合法向随机微振动进行了理论仿真和实验研究。受限于节流器厚度与气膜厚度尺寸的差异和输入初始边界条件,建立了节流器的COMSOL仿真简化模型,对节流器-气膜微流场进行双向流固耦合数值模拟。仿真结果表明,节流器的法向随机微振动幅值关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大;微振动幅值随气体入口流速的增大而增大。实验采用纳米级激光测振仪,依次测量供气压力为0.1,0.2,…,0.5 MPa时尺寸为75 mm×50 mm×14 mm的HEXAGON双环联结型节流器多个不同位置的法向振动,实验结果表明,法向随机微振动幅值分布特性与仿真结果一致,关于节流器中心对称,且由中心向边缘逐渐增大,验证了节流器法向微振动的"跷跷板"振动形式;在0.5 MPa供气压力下,边缘振动幅值超过1 nm。对实验数据进行功率谱密度分析,结果表明不同供气压力下法向随机微振动均在9.4 kHz和10.6 kHz处产生较大功率,可认为与节流器-气膜流固耦合系统的固有频率有关。研究结果有效地揭示了节流器法向随机微振动的特性,为气体静压系统避开随机共振区、优化气体静压系统的设计提供了理论指导。     

城市轨道车辆称重与轮重减载试验台研究

车辆静态轮重和轮重减载率一直以来是铁道车辆运营维护关注的重点,直接关系着车辆动态运营的脱轨安全性与黏着牵引特性。因此,设计了一种针对城市轨道车辆的称重和轮重减载试验台,具备车辆静态称重功能、轮重减载率测试功能、承载轨道功能和防倾覆功能等。为了进一步阐释试验台的可靠性,利用有限元方法对试验台结构焊缝静强度和疲劳强度进行了校核,针对典型地铁车辆验证了试验台称重和轮重减载功能。结果表明,城市轨道车辆称重和轮重减载试验台结构焊缝静强度和疲劳强度,能够满足使用要求。     

多通道施肥机水力特性及其结构优化研究

针对水肥一体化施肥机精量施肥与应用的要求,开展了多通道施肥机水力特性、结构优化及试验研究。利用FloEFD流体仿真分析软件,对单个射流泵及并联多个射流泵组成的吸肥器进行了流体仿真,通过研究通道数与吸肥量及水力特性对比关系,结合实际应用需求,优选了具有合适吸肥量和较优水力性能的三通道吸肥器并联组合对结构;对三通道并联结构参数进行了优化设计,确定了主管道和3个射流泵之间的合适长度,实现了每通道吸肥量趋于相同,并且吸肥量高于优化前;最后制作样机进行了试验验证。研究结果表明:三通道实验吸肥量相对误差最大为2.57%,吸肥量实验数据与数值模拟数据的误差小于5%,在合理范围内;样机长时间运行具有很好的稳定性。     

三维碗状结构CoS2/C复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

以二氧化硅为硬模板,采用碳化和硫化工艺制备出具有三维碗状结构的CoS_2/C复合材料.利用XRD,Raman和XPS研究了所制备材料的相组成,晶体结构,元素组成和价态.利用SEM和TEM对其微观形貌进行了表征,并采用电化学工作站分析了CoS_2/C作为超级电容器电极材料的电化学性能.结果表明:三维碗状结构CoS_2/C复合材料具有优良的电化学性能,在1 A/g的电流密度下比容量可以达到466 F/g.将CoS_2/C和N-rGO分别作为正极和负极组装的水系非对称超级电容器器件的电压窗口可以拓宽到1.6 V.该器件在0.5 A/g的电流密度下能量密度可以达到13.6 wh/kg,功率密度达到374.5 w/kg.在3 A/g的电流密度下经过5000次循环充放电后容量保持率达到了87%.     

山东某难选贫磁铁矿石工艺矿物学研究

山东某难选贫磁铁矿石一直处于待开发状态。为了给矿石资源的开发利用提供依据，进行了系统的工艺矿物学研究。结果表明：①矿石中的主要有用矿物为磁铁矿，其次为假象赤铁矿和赤铁矿，含量分别为13.93%、5.65%和3.31%，褐铁矿分布较少为1.01%；主要脉石矿物为石英，其次为黑云母、碳酸盐类矿物和辉石，含量分别为39.12%、11.23%、7.78%和6.57%。②矿石主要构造为块状构造、层纹状构造，少量角砾状构造；主要结构有条带状结构、粒状结构，其次为脉状结构、交织结构，少量交代残余结构、辉绿结构、浸染状结构、斑状结构和纤维状结构。③矿石中有用铁矿物结晶粒度微细，主要分布在-0.04 mm粒级，其中磁铁矿（含假象赤铁矿）和赤、褐铁矿分布率分别为63.29%和72.50%，而-0.01 mm粒级分布率则占21.13%和29.16%，因此，欲使铁矿物与脉石达到较好解离，矿石必须细磨。     

朝凯煤矿露天台阶爆破装药结构优化应用研究

本文以神达朝凯煤矿正在开采的台阶为工程背景,针对该矿在台阶爆破过程中存在着大块率高、根底多的现象,通过改变装药结构的方式对爆破参数进行优化。实践证明,优化后大块率和根底问题的治理效果明显。